第三章 晶体结构与性质（B卷）单元卷-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

**基本信息** 本单元卷聚焦高中化学第三章“晶体结构与性质”，以100分/60分钟题量，融合量子点、新型配合物等科技情境与基础概念辨析，适配单元复习，强化晶体类型、结构与性质的综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|14题/56分|晶体类型判断（干冰、金刚石）、晶胞结构分析（立方氮化硼）、配合物性质（DACP）|融入纳米晶体、储氢材料等前沿情境，考查化学观念与科学思维| |非选择题|4题/44分|杂化方式（SiC中C的杂化）、晶胞计算（硒化锌密度）、配合物结构（钒催化剂）|结合科研案例（如铋氟化物晶胞），强化图表信息提取与综合应用，体现科学探究与实践|

高中化学单元测试B卷——专项突破卷（参考答案） 1.答案：B 解析：共价晶体熔化的过程中破坏的是原子间的共价键，故共价晶体中共价键越强，熔点越高，①正确。干冰是分子通过范德华力结合形成的，没有氢键，②错误。白磷（）为正四面体结构的分子晶体，但键角是60°；共价晶体的构成微粒是原子，故由正四面体结构的分子形成的晶体不可能是共价晶体，③错误。分子的稳定性为化学性质，与分子间作用力没有直接关系，与化学键的强弱有关，④错误。根据金刚石的结构（）可知，在金刚石晶体中每个碳原子以4个共价键与其他4个碳原子结合形成共价键三维骨架结构，根据“均摊法”可知碳原子数与C—C数之比为1：2，含4.8 g（0.4 mol）碳原子的金刚石晶体中共价键的物质的量为0.8 mol，⑤正确。 2.答案：A 解析：普通玻璃属于非晶体，有色玻璃是在普通玻璃中添加某些金属氧化物等着色剂得到的，仍属于非晶体，故无固定的熔点，A项错误，D项正确；“Alexey I. Ekimov成功地在有色玻璃中创造出依赖于尺寸的量子效应，玻璃颜色来自氯化铜纳米颗粒”，由此说明分散在玻璃中的氯化铜纳米微小颗粒就是量子点，B项正确；纳米颗粒尺寸越小，比表面积越大，吸附能力越强，C项正确。 3.答案：C 解析：冰晶体中存在的作用力有分子间作用力、氢键、H—O共价键，A项错误；金刚石是共价晶体，冰、干冰是分子晶体，所以金刚石的沸点最高，由于冰中存在氢键，其沸点比干冰的沸点高，B项错误；根据冰和金刚石的结构，冰晶体中1个O原子与邻近的4个O原子可形成四面体结构，金刚石中1个C原子与邻近的4个C原子可形成四面体结构，C项正确；干冰晶体中每个周围等距离且最近的有12个，D项错误。 4.答案：D 解析：A、C项：铅晶体是金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，含阳离子，不含阴离子，而锗晶体是共价晶体，铅与锗的晶体类型不同（×）。B项：根据题图可知，当铅晶体的颗粒小于200 nm时，晶粒越大，熔点越高（×）。D项：通常认为纯物质有固定的熔点，但根据题图可知当铅晶体的颗粒小于200 nm时，熔点会发生变化，而晶粒越小，晶体的表面积越大，由此可以推测纳米晶体有不同于大块晶体的特性的主要原因是晶体的表面积增大（√）。 5.答案：A 解析：DACP中的配位体为和，配位数为6，A项正确。1 mol 中含有3 mol σ键，1 mol 中含有2 mol σ键，配位键也是σ键，则1 mol DACP的配离子中含有22 mol σ键，1 mol 中含有4 mol σ键，故1 mol DACP中含有26 mol σ键，B项错误。的中心原子N的价层电子对数为，则的中心原子的杂化方式为；的中心原子Cl的价层电子对数为，则的中心原子的杂化方式为，C项错误。的中心原子N的价层电子对数为，中心原子上的孤电子对数为0，则的空间结构是直线形，中的键角为180°；的空间结构为三角锥形，中的键角为107°，故中的键角比中的键角大，D项错误。 6.答案：C 解析： 选项 分析 正误 A 和互为同位素，和的性质相似，但不是完全相同 × B 该晶体结构中无可自由移动的电子或离子，不具有导电性 × C 该晶胞中B位于顶角和面心，个数为，N位于体内，个数为4 √ D 该晶体中只有B—N σ键，不含π键，硬度大是因为晶体是共价键三维骨架结构 × 7.答案：B 解析：分析表中各物质的熔点，结合各物质的元素组成，可以看出、、是离子晶体，、是共价晶体，、、是分子晶体。 8.答案：B 解析：A.由图可知，与距离最近且等距离的的个数是3，则的配位数为3，A项错误； B.位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中的个数为，B项正确； C.该晶胞体积为，该晶胞中的个数为，的个数为，相当于晶胞中含有2个，晶体密度为，C项错误； D.(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误； 答案选B。 9.答案：A 解析：W、X、Y、Z四种元素可分别形成的单质有金刚石、氮气、单质镁、单质铁，其中金刚石为共价晶体，熔点最高，A错误；的中心N原子的价层电子对数为，轨道杂化类型为，B正确；难溶于NaCl溶液，由于为强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，故能与溶液反应：，C正确；中有空轨道，提供孤电子对，可以与形成配位键，D正确。 10.答案：D 解析：离子晶体一般熔点高、硬度大，A项错误；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素的，B项错误；单质的熔点和硬度大小不能体现元素非金属性、金属性强弱，C项错误。 11.答案：C 解析：由题给结构简式可知，苄氯为极性分子，A项错误；同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：，B项错误；、核外电子排布相同，则核电荷数越大，离子半径越小，故，C项正确；X属于超分子，超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，故X中15-冠-5与间存在分子间作用力，D项错误。 12.答案：D 解析：一个水分子中有2个σ键，一个水分子和形成1个σ键，1 mol 中含有18个σ键，A项正确；基态核外电子排布式为，有5个未成对电子，基态核外电子排布式为，有4个未成对电子，未成对电子数之比，B项正确；配离子中Fe与O之间的配位键与水中成键电子对之间的斥力小于孤电子对与孤电子对之间的斥力，这样导致中H—O—H的键角比分子中H—O—H的键角大，C项正确；可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有，具体操作为向待测液中加入NaF溶液使铁离子转化为无色的配离子，再加入KSCN溶液，若含有，则生成蓝色的配离子，D项错误。 13.答案：D 解析：A（√）1体2面，4棱8点，根据题中两图可知，该晶胞中Bi位于棱上和体心，个数为，F位于顶点、面心、体内，个数为，故该铋氟化物的化学式为。 B（√）如图所示 根据勾股定理可知，，ST与AG平行且相等，则粒子S、T之间的距离为。 C（√）该晶体密度为。 D（×）以题给晶胞体心处铋离子为研究对象，距离其最近的氟离子为位于该晶胞体内的8个氟离子。 14.答案：C 解析：Se为34号元素，根据能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则，基态Se原子的简化电子排布式为，则基态的简化电子排布式为，A项正确；将晶胞分成8个小立方体，结合图乙可知，c点位于左后上方的小立方体的体心，根据a点坐标参数为（0，0，0），b点坐标参数为，可得c点的坐标参数为，B项正确；c点的坐标参数为，与c点距离最近的的坐标参数为、、，故晶体中相邻两个的最短距离为，C项错误；以晶胞顶角的为中心，其周围距离最近且相等的为面心的，共有12个，D项正确。 15.答案：（1）（2分）；共价键（2分）；SiC>Si（2分） （2）Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键（2分） （3）D（2分） 解析：（1）晶体硅中1个硅原子与周围4个硅原子形成4个共价键，呈正四面体结构，Si原子的杂化方式是，由于晶体SiC的结构与晶体硅的相似，故晶体SiC中碳原子的杂化方式也是。因为C—Si的键长小于Si—Si的键长，C—Si的键能大于Si—Si的键能，所以熔、沸点：SiC>Si。 （3）晶体是由分子构成的，为分子晶体，熔化时克服分子间作用力，晶体是由原子构成的，为共价晶体，熔化时克服共价键，A项错误，D项正确。中1个Si原子周围有4个O原子，中1个C原子周围有2个O原子，B项错误。晶体中每个Si原子形成4个共价键，每个O原子形成2个共价键且含有2个孤电子对，Si、O原子的价层电子对数都是4，Si、O原子都采取杂化，C项错误。 16.答案：（1）AD（2分） （2）3：1：1（3分）；12（3分） 解析：（1）由配合物的结构知，镍易进入有机相是因为镍与N、O形成了配位键，且烷基链具有疏水性。 （2）由题图知，顶点与面心的最近距离：面心与体心的最近距离=，故Ni位于面心，Cu位于顶点，N位于体心，根据均摊法知，晶胞中Ni的数目为，Cu的数目为，N的数目为1，故，1个晶胞中距离Cu最近的原子有3个（位于面心），每个Cu被8个晶胞共用，故与Cu最近且等距离的原子个数为。 17.答案：（1）C、O、P、Cl（2分） （2）根据VSEPR模型，氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，成键电子对之间呈V形（2分） （3）N（2分） （4）配合物Ⅱ（2分） （5）①6（2分）；（2分） ②ad 解析： （5）①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中，所以其周围紧邻的锑原子数为6；锑和磷同族，锑原子位于第五周期第ⅤA族，其基态原子的价层电子排布式为。 ②中Cs为+1价，Sb为-3价，则有2个Ⅴ为+5价，1个Ⅴ为+4价，所以替代原子的化合价可能为+4或+5，a正确；Ti、Cr为第四周期元素，Nb、Sn为第五周期元素，b错误；Sn是第ⅣA族元素，不属于过渡元素，c错误；钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中，替代原子需与原离子的离子半径相近，才能填充进去，d正确。 18.答案：（1）（2分）；中心原子S的孤电子对数为，σ键电子对数为2，价层电子对数为3，则的空间结构为V形（2分） （2）图1（2分） （3）、都为离子晶体且结构相似，离子半径：，离子键的强度：，故的熔点比的高（2分） （4）①图4所示结构单元不能采用“无隙并置”在晶体中重复出现（2分） ②4（2分） ③（2分） 解析：（1）的中心原子S的孤电子对数为，σ键电子对数为2，价层电子对数为3，则S原子采取sp²杂化，因有一对孤电子对，的空间结构为V形。 （2）图1的晶胞中含Cu：4个、含：，Cu与O的个数比为2：1，图1的化学式为；图2的晶胞中含Cu：、含O：，Cu与O的个数比为1：1，图2的化学式为CuO；即表示晶胞的是图1。 （3）、都为离子晶体且结构相似，离子半径：，离子键的强度：，故的熔点比的高。 （4）①图4所示结构单元不能采用“无隙并置”在晶体中重复出现，故图4所示结构单元不能作为的晶胞。②根据图3，可知每个晶胞中含有的Cu原子个数为。③1个晶胞中含4个“”，1个晶胞的质量为，1个晶胞的体积为，则，解得。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 晶体结构与性质 分值：100 分 时间：60分钟 可能用到的相对原子质量：C-12 第I卷（选择题，共56分） 一、选择题（本大题共14小题，每小题4分，共56分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求） 1.下列说法正确的有( ) ①共价晶体中共价键越强，熔点越高； ②干冰是分子通过氢键和范德华力有规则排列成的分子晶体； ③正四面体结构的分子，键角都是109°28′，其晶体类型可能是共价晶体或分子晶体； ④分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定； ⑤含4.8 g碳原子的金刚石晶体中共价键的物质的量为0.8 mol A.①②③ B.①⑤ C.③④⑤ D.①②⑤ 2.量子点是非常微小的纳米粒子，它们的大小决定了其性质。Alexey I. Ekimov成功地在有色玻璃中创造出依赖于尺寸的量子效应，玻璃颜色来自氯化铜纳米颗粒。下列有关说法错误的是( ) A.普通玻璃属于晶体 B.分散在玻璃中的氯化铜纳米微小颗粒就是量子点 C.纳米颗粒越小，吸附能力越强 D.该有色玻璃无固定的熔点 3.下图分别表示冰晶体结构、干冰晶胞、金刚石晶体结构，下列关于这些晶体的说法正确的是( ) A.冰晶体中只存在分子间作用力和氢键 B.沸点：金刚石>干冰>冰 C.冰晶体中的氧原子和金刚石中的碳原子均可形成四面体结构 D.干冰晶体中每个周围等距且最近的有10个 4.纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（ m）量级的晶体。纳米晶体相对于通常的晶体，在声、光、电、磁、热等性能上常会呈现新的特性，有广阔的应用前景。如图所示是金属铅的晶粒大小与熔点的关系，下列叙述正确的是( ) A.铅与锗位于同主族且单质晶体类型相同 B.当铅晶粒小于200 nm时，晶粒越大，熔点越低 C.铅晶体中含阳离子，必含阴离子 D.纳米晶体有不同于大块晶体的特性的主要原因是晶体的表面积增大 5.DACP是我国科研工作者合成的一种新型配合物，结构如图所示，下列关于该配合物的说法正确的是( ) A.DACP中的配位体有2种，配位数为6 B.1 mol DACP中含有28 mol σ键 C.和的中心原子的杂化方式不同 D.中的键角比中的键角大 6.科学家合成了富集的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图所示下列说法正确的是( ) A.和的性质无差异 B.该晶体具有良好的导电性 C.该晶胞中含有4个B原子、4个N原子 D.立方氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大 7.根据如表所示数据，判断下列有关说法错误的是( ) 物质 熔点/℃ 1275 801 1040 194 物质 熔点/℃ -107 2054 -57 1723 A.铝的化合物的晶体中有的是离子晶体 B.表中只有和是分子晶体 C.同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体 D.不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体 8.储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是( ) A.的配位数为2 B.晶胞中含有2个 C.晶体密度的计算式为 D.(i)和(ii)之间的距离为 9.我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是( ) A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液 D.中提供电子对与形成配位键 10.下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确并且存在因果关系的是( ) 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 某晶体熔点低，硬度小，不导电 该晶体是离子晶体 B Al、Si、P、S的第一电离能依次增大 Al、Si、P、S的最外层电子数依次增多 C 金刚石、硅、锗的熔点和硬度依次降低 C、Si、Ge的非金属性依次减弱，金属性依次增强 D 在晶体中，每个分子周围紧邻的分子有12个；在冰中，每个分子周围紧邻的分子有4个 晶体中，分子间只存在范德华力；冰中，分子间存在氢键，氢键具有方向性 11.在溶有15-冠-5（）的有机溶剂中，苄氯（）与NaF发生反应：。 下列说法正确的是( ) A.苄氯是非极性分子 B.电负性： C.离子半径： D.X中15-冠-5与间存在离子键 12.的配位化合物较稳定且用途广泛。可与、、分别形成浅紫色的、红色的、无色的。某同学按如图所示步骤完成实验。已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的配离子，不能与形成配离子。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( ) A.1 mol 中含有18个σ键 B.基态和基态的核外电子排布中，未成对电子数之比 C.配离子中H—O—H的键角比分子中H—O—H的键角大 D.可向待测液中先加足量KSCN溶液，再加少量NaF溶液以检验溶液中是否含有 13.金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A.该铋氟化物的化学式为 B.粒子S、T之间的距离为 C.该晶体的密度为 D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 14.硒化锌是一种重要的半导体材料，图甲为其立方晶胞结构，图乙为其晶胞的俯视图。已知阿伏加德罗常数的值为，a点的坐标参数为（0，0，0），b点的坐标参数为，晶胞参数为n pm。下列有关说法错误的是( ) A.基态的简化电子排布式为 B.c点的坐标参数为 C.晶体中相邻两个的最短距离为 D.晶体中每个周围距离最近且相等的共有12个 第II卷（非选择题，共44分） 二、非选择题（本大题共4小题，共44分） 15.（10分）C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。 （1）晶体SiC的结构与晶体硅的相似，其中碳原子的杂化方式为_________，微粒间存在的作用力是_________。SiC晶体和Si晶体的熔、沸点高低顺序是_________。 （2）C、Si为同一主族的元素，和的化学式相似，但结构和性质有很大的不同。中C与O原子间形成σ键和π键，中Si与O原子间不形成π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成π键？ _________________________________________________________________________。 （3）二氧化硅晶体是共价键三维骨架结构，如图所示。下列说法正确的是_________（填标号）。 A.和晶体类型相同 B.中1个Si原子周围有4个O原子，中1个C原子周围有4个O原子 C.晶体中Si原子杂化方式为，O原子杂化方式为sp D.晶体熔化时克服共价键，干冰熔化时克服分子间作用力 16.（8分）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 （1）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_________________。 A.镍与N、O形成配位键 B.配位时被还原 C.配合物与水能形成分子间氢键 D.烷基链具有疏水性 （2）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则=_________；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为_________。 17.（12分）我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ（如图1）。 回答问题： （1）配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种，它们是__________________。 （2）配合物Ⅰ中，R代表芳基，空间结构呈V形，原因是____________________。 （3）配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是_________。 （4）配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为+4和+3，配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中，两个氮原子间键长最长的是_________。 （5）近年来，研究人员发现含钒的锑化物在超导方面表现出潜在的应用前景。晶胞如图2所示，晶体中包含由V和Sb组成的二维平面（如图3）。 ①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为_________。锑和磷同族，基态锑原子的价层电子排布式为_________。 ②晶体中少部分钒原子被其他元素（包括Ti、Nb、Cr、Sn）原子取代，可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是_________。 a.有+4价或+5价形式 b.均属于第四周期元素 c.均属于过渡元素 d.替代原子与原离子的离子半径相近 18.（14分）黄铜矿（主要成分为）可用于冶炼，主要物质转化过程如图所示。请回答下列问题。 （1）分子中中心原子的杂化方式是_________，用价层电子对互斥理论解释的空间结构_________。 （2）表示晶胞的是_________（填“图1”或“图2”）。 （3）与都可视为离子晶体，且二者结构相似，但的熔点比的高约100 ℃，原因是__________________________________________。 （4）的晶胞结构如图3所示。 ①图4所示结构单元不能作为晶胞的原因是__________________________________。 ②从图3可以看出，每个晶胞中含有的Cu原子个数为_________。 ③已知：晶体的密度是4.30 ，阿伏加德罗常数的值为。晶胞中底边边长a=_________ pm（用计算式表示：的摩尔质量为184 ）。 学科网（北京）股份有限公司 $